粤教版高中物理必修第一册第二章匀变速直线运动第五节匀变速直线运动与汽车安全行驶课件（29页PPT）

(共29张PPT)
第二章　匀变速直线运动
第五节　匀变速直线运动与汽车安全行驶
1.通过应用匀变速直线运动的公式解决汽车刹车以及安全行驶问题， 培养学生的学习兴趣，提高学生分析和解决实际问题的能力.
2.使学生意识到酒后驾车、疲劳驾驶的危害，提高学生的安全行车意 识.
学习任务一 汽车安全行驶常用术语
1. 反应时间：从司机意识到应该 至操作刹车的 .
2. 反应距离：在反应时间内，汽车以原来的速度做 运动，驶过 的距离叫作反应距离.
停车　
时间　
匀速直线　
原行驶速度　
匀
减速　
距离　
刹车距离　
关键核心突破
　　如图所示，一载有十几吨小麦的货车在高速公路上发生侧翻事故，后经 调查，事故车辆行驶证核载1.5吨，实载10吨，严重超载引起后轮爆胎，车辆 失控侧翻.假设该车以54 km/h的速率匀速行驶，发现障碍物时司机刹车，货 车立即做匀减速直线运动，加速度的大小为2.5 m/s2(不超载时则为5 m/s2).
(1)汽车超载时刹车距离是多大？
(2)汽车不超载时刹车距离又是多大？
1. 反应距离s1＝车速v0×反应时间t，其中反应时间是从发现情况到采取相应 行动经过的时间.在车速一定的情况下，反应越快即反应时间越短越安全.
3. 安全距离即停车距离，包含反应距离和刹车距离两部分.
4. 影响安全距离的因素
(1)主观因素：司机必须反应敏捷，行动迅速，沉着冷静，具有良好的心理素 质，不能酒后驾车，不能疲劳驾驶，精力高度集中等.
(2)客观因素：汽车的状况、天气和路面是影响安全距离的重要因素，雨天路 面湿滑，冬天路面结冰，轮胎磨损严重等都会造成刹车距离的增大.
【典例1】　为了安全，公路上行驶的汽车间应保持必要的距离，某市规 定，车辆在市区内行驶的速度不得超过40 km/h.有一辆车发现前面24 m 处发生交通事故紧急刹车，紧急刹车产生的最大加速度为5 m/s2，反应时 间为t＝0.6 s.经测量，路面刹车痕迹为s＝14.4 m，该汽车是否违法驾 驶？是否会有安全问题？
思路点拨：反应时间内汽车做匀速直线运动，刹车过程汽车做匀减速直 线运动.
解析：依据题意，可画出运动示意图.
所以该汽车是违法驾驶.
在反应时间内匀速行驶的位移s1＝v0t＝12×0.6 m＝7.2 m，停车距离Δs＝s1＋ s＝7.2 m＋14.4 m＝21.6 m，
由于Δs＜24 m，所以该车不存在安全问题，不会发生交通事故.
答案：见解析
［一题多变］
若此司机是酒后驾驶，反应时间总长为1.0 s，此时是否会发生交通事故？
解析：酒后反应时间t′＝1.0 s，反应距离s1′＝v0t′＝12 m，
停车距离Δs′＝s1′＋s＝12 m＋14.4 m＝26.4 m＞24 m，会发生交通事故.
答案：见解析
A. 20 m/s2 B. 6 m/s2 C. 5 m/s2 D. 4 m/s2
C
学习任务二 追及、相遇问题
关键核心突破
1. 追及问题
(1)追及的特点：两个物体在同一时刻到达同一位置.
(2)追及问题满足的两个关系
①时间关系：从后面的物体追赶开始，到追上前面的物体时，两物体经历的 时间相等.
②位移关系：s2＝s0＋s1，其中s0为开始追赶时两物体之间的距离，s1表示前面 被追赶物体的位移，s2表示后面追赶物体的位移.
(3)临界条件：当两个物体的速度相等时，可能出现恰好追上、恰好避免相 撞、相距最远、相距最近等情况，即出现上述四种情况的临界条件为v1＝v2.
2. 相遇问题
(1)特点：在同一时刻两物体处于同一位置.
(2)条件：同向运动的物体追上即相遇；相向运动的物体，各自发生的位移的 绝对值之和等于开始时两物体之间的距离时即相遇.
(3)临界状态：避免相碰撞的临界状态是两个物体处于相同的位置时，两者的 相对速度为零.
【典例2】　A、B两列火车在同一轨道上同向行驶，A车在前，其速度vA＝10 m/s，B车在后，其速度为vB＝30 m/s.因大雾能见度低，B车在距A车700 m时 才发现前方有A车，这时B车立即刹车，但要经过1 800 m B车才能停止.问A车 若按原速度前进，两车是否会相撞？说明理由.
答案：见解析
［跟踪练习］
D
3. 如图所示，一游乐场的滑雪道由AB和BC两段组成，其中AB段倾斜，BC段 水平.滑雪爱好者甲以速度v0＝2 m/s滑经A处时，恰好看到距A下方s0＝20 m处 另一爱好者乙正以v1＝10 m/s匀速下滑，于是他立即以加速度a＝2 m/s2进行匀 加速追赶，恰好在B点追上乙，忽略甲的反应时间，求：
(1)追上乙时甲的速度；
答案：(1)22 m/s
(2)滑道AB段的长度；
答案：(2)120 m
(3)追上之前，甲、乙间最大距离.
答案：(3)36 m
A. 超速 B. 不超速
C. 是否超速无法判断 D. 行驶速度刚好是60 km/h
A
A. 甲在乙之前2 m B. 乙在甲之前2 m
C. 乙在甲之前4 m D. 甲在乙之前4 m
解析：在v－t图像中图线与时间轴所围面积即为该段时间内的位移.由题图知s 甲＝2 m，s乙＝6 m，而3 s末两质点相遇，故甲出发前应在乙前方4 m处，故D 正确.
D
A. 从开始刹车至停下，汽车用时4 s
B. 从开始刹车至停下，汽车行驶的位移为9 m
C. 从开始刹车起，汽车内行驶的位移为12 m
D. t＝3 s时汽车的速度为－6 m/s
C
4. 当交叉路口的绿灯亮时，一辆客车以a＝2 m/s2 的加速度由静止启动，在同 一时刻，一辆货车以10 m/s的恒定速度从客车旁边同向驶过(不计车长)，则：
(1)客车什么时候追上货车？客车追上货车时离路口多远？
答案：(1)10 s　100 m　
(2)在客车追上货车前，两车的最大距离是多少？
答案：(2)25 m